光健康背景下的教室照明研究与应用新进展

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教室作为青少年在校内的主要活动场所,其内的照明质量与青少年的视力健康、生理和心理健康以及学习效率、教学效果息息相关。因此,教室照明一直是照明研究重点关注的话题。随着照明领域产业和研究的迅速发展,在LED迅速取代传统光源的同时,包括光的非生物效应在内的更多光健康效应也被发现,人们对于照明的要求已跨越传统的基本要求,进一步关注到了照明的健康与智能。
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目前市场上全光谱白光LED能够做到在可见光范围内光谱连续,并无限接近太阳光光谱。全光谱白光LED大多采用多个单色LED混光混色的方式实现。本文通过理论计算与实验测试,研究了不同颜色的LED混光混色后,白光色温CCT及显色指数Ra的变化。实验采用了RGBALC六种单色LED进行混白光实验,通过控制单色LED的工作电流和单色LED不同组合方式,研究不同色温白光的LED混色效果。理论与实验表明:理论计算值和实验测试值一致;混白光色坐标可在普朗克轨迹线上移动;混光后的白光色温可根据需求进行调节,并在1600~20
散热问题是近年来汽车车灯最突出的问题,寻找最优的散热方式是现阶段需要解决的重要问题。本文通过UG建模,利用ANSYS软件对汽车LED前大灯进行数值模拟,并对比了铜、铝材料的温度分布对其散热的影响和外加散热翅片以及风扇对温度的影响。为了优化散热,加入了石墨烯材料。通过实验验证模型的准确性,使用鑫斯特数字式电子热电偶温度计和红外测温枪对汽车LED前大灯进行了实验测试。实验和数值模拟结果表明,该方式能够很好地提高散热性能。
健康照明是当前照明研究的热点,相关产品的测试方法和评价标准也受到广泛关注。我们制备了不同色温的全光谱LED室内用球泡灯和筒灯灯具,分别在3家有资质的检测实验室进行相关色温和光通量的检测调查。调查结果表明,各个实验室给出的光通量测试结果一致性较好,在高色温区域和低色温区域,样品相关色温的检测结果均具有一致性。但在高色温区域,检测实验室的测量结果与灯具的标准值存在明显差异,该差异可能来源于校准仪器量值溯源、校准方法或规范、以及测试仪器本身的特征,如蓝光响应率或者杂散光偏差等因素造成。本研究对于未来进一步在技术
提高教室中天然光的利用率有利于提高学生绩效、缓解疲劳、节约能源。本文基于重庆高校单侧窗普通教室的实测数据,通过Radiance和Daysim等采光模拟软件对其采光优化设计策略进行研究,提出了一个新型的性能高效、成本可控、维护方便、易于安装的组合式侧窗采光系统,能够明显改善重庆等日光资源匮乏地区的侧窗教室的采光情况。从全年的照度水平和视觉舒适度两方面指标,通过正交实验法和遗传优化算法研究采光系统的采光百叶窗、反光板、穿孔帷幕三个组件的性能影响规律和最佳设计参数,最终可将南向和北向教室近窗区UDI450_20
为探讨影响中小学校教室黑板照度均匀度的因素,本文采用现场实验的方法,对模拟教室内的4 m×1 m的黑板按0.5 m×0.5 m布点,将影响黑板照度的因素如灯管功率、有无反光板、灯具与黑板的平行距离、两灯具间的距离四个因素进行组合,使用照度计对各布点进行照度检测,得到了拟合的多元线性回归方程为Y=0.349+0.339X1+0.114X2+0.072X3+0.016X4-0.778X22;黑板照度均匀度与两灯间距减均值及两灯间距减均值的平方拟合方程后,得到极值为1.04 m。通过拟合方程可以得出在18 W
空间行波管用于实现微波信号的放大,因此需要具有较高的转换效率、可靠性等指标。本文利用模拟软件对双阳极电子枪、双渐变螺线慢波结构、四级降压收集极等结构进行设计,实现了大容量通信卫星对Ku波段行波管提出的大功率、高效率、辐射散热等需求。在此基础上研制的Ku波段辐冷空间行波管实现了1 GHz带宽内功率≥202 W,效率≥67.4%,达到了主要技术指标要求。
针对四川页岩气钻进过程中表层易发生失返性漏失,钻井液堵漏效果不佳的情况,研发了液体促凝早强剂ZQ-3、无色无毒液体分散剂ZF-A,形成速凝水泥浆体系。评价了2种外加剂混合液不同加量下速凝水泥浆的性能。实验结果表明,混合液使水泥浆具有良好的流变性能;能显著缩短水泥浆的稠化时间,30℃下混合物加量为3%时,速凝水泥浆与原浆稠化时间之比为0.43;同时显著提高了水泥石早期抗压强度,4 h抗压强度大于3.5 MPa,8 h抗压强度大于8 MPa,表现出优异的低温早强效果。该速凝水泥浆在四川长宁区块页岩气现场应用效
针对小天体探测主推进任务应用需求,开发了30 cm多模式离子推力器。为了验证该推力器长期工作性能,发现过早失效模式,并获取关键部组件磨损数据,在4种典型工作点下开展了1200 h磨损试验,本文给出了试验方案和试验结果。试验结果显示:30 cm多模式离子推力器1200 h工作期间功率、推力、比冲和效率均满足任务要求,未发现性能衰减现象;经历1200 h工作后,放电室未发现溅射沉积多余物;阴极顶和中和器顶小孔工作300 h后出现增大现象,其后基本保持不变;除减速栅最边缘小孔直径增大约4%外,栅极小孔直径在测量
基于健康照明的理念发明了一种实用新型空气消毒净化灯具,其将负氧离子技术与LED照明相结合,在经过定制的高品质LED光源中融合负氧离子技术,即光负氧离子技术,与传统单独的紫外照明消毒和负氧离子消毒相比,实现紫外线杀菌的同时释放负氧离子,进而更加高效地吸附空气中的悬浮细菌及杂质下沉落地,达到所需空间净化空气功能。
针对典型光源布局下光照均匀度不符合国家照度标准的问题,构建了8 m×5 m×3 m的教室模型和5 m×3 m×4 m的寝室模型,提出了以优化照度均匀度为目标的LED(发光二极管)光源布局,研究了接收面的照度光场的分布。利用遗传算法分别优化两种模型下的光源布局,实现照度均匀度最优的LED光源布局方案。结果表明,优化后的高校教室模型照度均匀度为0.73;高校寝室模型0.85 m(下铺)的照度均匀度为0.79,2.0 m(上铺)的照度均匀度为0.61,后者的照度均匀度不符合要求。通过不断改变接收高度,发现上铺高